Lũ lụt nghiêm trọng làm giảm năng suất lúa toàn cầu, đe dọa an ninh lương thực của hàng tỷ người

Nguồn: CC0 Public Domain.

Lũ lụt nghiêm trọng đã làm giảm năng suất lúa trên toàn thế giới trong những thập kỷ gần đây, đe dọa an ninh lương thực của hàng tỷ người phụ thuộc vào loại ngũ cốc này. Theo nghiên cứu của Đại học Stanford được công bố trên tạp chí Science Advances, từ năm 1980 đến 2015, thiệt hại ước tính vào khoảng 4,3%, tương đương 18 triệu tấn lúa mỗi năm. Tình trạng này ngày càng nghiêm trọng từ sau năm 2000 do tần suất lũ cực đoan gia tăng tại các vùng trồng lúa trọng điểm - xu hướng được dự báo sẽ trầm trọng hơn bởi biến đổi khí hậu.

Các nhà khoa học và người nông dân từ lâu đã hiểu rằng năng suất lúa sụt giảm trong giai đoạn hạn hán. Nghiên cứu mới bổ sung bằng chứng cho thấy mức độ thiệt hại này rằng hạn hán làm giảm sản lượng lúa trung bình 8,1% mỗi năm trong giai đoạn 35 năm nghiên cứu. Tuy nhiên, nghiên cứu đồng thời nhấn mạnh mối đe dọa ít được quan tâm hơn. Mặc dù cây lúa phát triển tốt khi có ngập nước nông trong giai đoạn đầu sinh trưởng, nhưng quá nhiều nước trong thời gian dài có thể gây hại nghiêm trọng.

“Trong khi cộng đồng khoa học tập trung vào thiệt hại năng suất do hạn hán, tác động của lũ lụt đối với lúa lại chưa được quan tâm đúng mức”, Steven Gorelick, đồng tác giả cao cấp của nghiên cứu và là giáo sư khoa học hệ thống Trái đất tại Trường Bền vững Doerr Stanford, cho biết. “Nghiên cứu của chúng tôi không chỉ ghi nhận các khu vực đã chịu ảnh hưởng trong quá khứ mà còn chỉ ra nơi chúng ta có thể dự đoán và chuẩn bị trước cho mối đe dọa này trong tương lai”.

Xác định “những trận lũ lụt làm lúa mất trắng”

Nghiên cứu lần đầu tiên đưa ra định nghĩa rõ ràng về những điều kiện khiến lũ lụt trở nên làm cho lúa mất trắng, theo tác giả chính Zhi Li, người thực hiện công trình khi còn là nghiên cứu sinh sau tiến sỹ tại phòng thí nghiệm của Gorelick ở Stanford và hiện là giảng viên tại Đại học Colorado Boulder. Ngưỡng quan trọng là cây lúa bị ngập hoàn toàn trong 1 tuần trong chu kỳ sinh trưởng của chúng. “Khi cây lúa bị ngập hoàn toàn ít nhất bảy ngày, hầu hết cây lúa sẽ chết”, Li cho biết. “Bằng cách xác định ‘những trận lũ lụt làm lúa mất trắng’, chúng tôi lần đầu tiên có thể định lượng chính xác mức độ tàn phá của các trận lũ này lên một trong những loại lương thực thiết yếu cho hơn một nửa dân số thế giới”.

Để đánh giá thiệt hại từ hạn hán và lũ lụt trong quá khứ, các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu về giai đoạn sinh trưởng của lúa, sản lượng lúa toàn cầu hằng năm, bộ dữ liệu toàn cầu về hạn hán và lũ lụt từ năm 1950, mô hình động lực lũ, và mô phỏng độ ẩm đất tại các lưu vực trồng lúa chính trên thế giới theo thời gian.

Phân tích mới cho thấy trong vài thập kỷ tới, mưa trong một tuần lớn nhất tại các lưu vực sông trồng lúa lớn của thế giới có thể tăng lượng mưa thêm 13% so với mức trung bình của giai đoạn 1980-2015.

Giống lúa chống chịu lũ lụt có khả năng giúp giảm thiệt hại

Việc áp dụng rộng rãi hơn các giống lúa chống chịu lũ lụt có thể giúp giảm thiểu tổn thất trong tương lai, đặc biệt tại các khu vực có nguy cơ cao. Những vùng này gồm lưu vực sông Sabarmati ở Ấn Độ - nơi xảy ra các trận lũ làm mất trắng lúa kéo dài nhất - cũng như ở Triều Tiên, Indonesia, Trung Quốc, Philippines và Nepal, nơi mức độ ảnh hưởng từ các trận lũ lụt loại này đã tăng mạnh trong những thập kỷ gần đây.Tổn thất lớn nhất được ghi nhận tại Triều Tiên, miền Đông Trung Quốc và bang West Bengal (Ấn Độ).

Nghiên cứu cũng phát hiện một số ngoại lệ, chẳng hạn như lưu vực Pennar của Ấn Độ, nơi lũ lụt dường như lại giúp tăng năng suất lúa. Theo các tác giả, điều này có thể được lý giải bởi khí hậu nóng và khô của khu vực, khiến nước lũ đọng lại nhanh chóng bốc hơi. Đối với Gorelick và Li, kết quả này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu phản ứng của năng suất lúa trước các yếu tố như lũ lụt, hạn hán, sóng nhiệt và lạnh - cả riêng lẻ lẫn theo chuỗi. Các nghiên cứu trước đây cho thấy chuỗi thời tiết chuyển từ hạn hán sang lũ lụt rồi lại hạn hán có thể làm giảm năng suất gần gấp đôi so với các đợt thời tiết hạn hán hay lũ lụt riêng lẻ.

Theo các tác giả “Cách giảm thiểu tác động kết hợp này vẫn là thách thức lớn”.

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org